DE1564728C3

DE1564728C3 - Carrier body for a light-sensitive semiconductor component system

Info

Publication number: DE1564728C3
Application number: DE19661564728
Authority: DE
Inventors: Max Dipl.-Phys. 8000 München Oberpriller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-09-30
Filing date: 1966-09-30
Publication date: 1977-05-05

Description

Die Erfindung betrifft einen Trägerkörper nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a carrier body according to the preamble of claim 1.

Beim Einbau von Fototransistoren oder -dioden in Miniaturglasgehäuse spielen die Zentrierung und die mechanische Stabilität des Bauelementsystems im Gehäuse selbst eine nicht unbedeutende Rolle. Liegt die kleine lichtempfindliche Fläche eines Fototransistors außerhalb der Gehäuseachse, so bilden diese und die Richtung der maximalen Lichtempfindlichkeit zum Teil große Winkel, die sich sehr nachteilig auf die Lichtempfindlichkeit und damit auf die Qualität des Fotoelements auswirken. Um nun die Gehäuseachse mit der Richtung der maximalen Lichtempfindlichkeit, beispielsweise eines Fototransistors, möglichst zur Deckung zu bringen, muß das Bauelementsystem in die Gehäuseachse zentriert werden. Die Lage des Systems wird einerseits von den Toleranzen der Abmessungen des Gehäuses und andererseits von denen des Systemträgers bestimmt. Diese Zentrierung erfordert neben einem erheblichen Zeitaufwand komplizierte Vorrichtungen, wie Halterungen oder Horden, und zusätzlich sehr engtolerierte geometrische Abmessungen. When installing photo transistors or diodes in miniature glass housings, the centering and the mechanical stability of the component system in the housing itself plays a not insignificant role. Is the small light-sensitive area of a phototransistor outside the housing axis, so form this and the Direction of the maximum light sensitivity in part large angles, which are very detrimental to the Light sensitivity and thus affect the quality of the photo element. To now the housing axis with the direction of maximum light sensitivity, for example a phototransistor, if possible to To bring coverage, the component system must be centered in the housing axis. The location of the system is on the one hand by the tolerances of the dimensions of the housing and on the other hand by those of the System support determined. In addition to a considerable expenditure of time, this centering is complicated Devices such as brackets or trays and, in addition, very tightly tolerated geometrical dimensions.

Es ist eine Germanium-Fotodiode bekannt (US-PS 99 814), die auf einem ersten metallischen Band gelagert ist. Dieses erste metallische Band liegt an seinem einen Ende an der Innenwand eines Gehäuses an. Das erste Band, das die Fotodiode trägt, endet aberThere is a germanium photodiode known (US-PS 99 814), which is on a first metallic tape is stored. This first metallic band lies at one end on the inner wall of a housing on. However, the first tape that carries the photodiode ends

unmittelbar hinter der Fotodiode. Es liegt somit nurimmediately behind the photodiode. So it just lies

einmal an der Innenwand des Gehäuses an. Ein zweites metallisches Band,. das die Fotodiode über eine Legierungspille kontaktiert, liegt ebenfalls am Gehäuse an. Es trägt jedoch nicht die Fotodiode und ist nicht mit dem ersten Band direkt verbunden. Das zweite Band dient vielmehr lediglich zur Zuführung elektrischer Energie.once on the inside wall of the housing. A second metallic tape ,. which contacts the photodiode via an alloy pill, is also located on the housing on. However, it does not carry the photodiode and is not directly connected to the first tape. The second tape rather serves only to supply electrical energy.

Da die Bänder an der Innenwand des Gehäuses anliegen, wirkt auf sie eine gewisse mechanische Spannung ein, die über die Fotodiode übertragen wird, wodurch deren elektrische Eigenschaften leicht nachteilhaft beeinflußt werden.Since the bands rest against the inner wall of the housing, they have a certain mechanical effect Voltage that is transmitted across the photodiode, making its electrical properties slightly disadvantageous to be influenced.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Trägerkörper für ein lichtempfindliches Halbleiterbauelementsystem anzugeben, der eine gute Zentrierung gewährleistet und keine mechanischen Spannungen auf das Halbleiterbauelementsystem überträgt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.It is therefore the object of the invention to specify a carrier body for a photosensitive semiconductor component system which ensures good centering and does not transfer any mechanical stresses to the semiconductor component system.
According to the invention, this object is achieved by the features specified in the characterizing part of patent claim 1.

Der erfindungsgemäße Trägerkörper hat also nur ein Band, so daß alle mechanischen Spannungen von diesem aufgenommen werden. Dies führt zu einer Verbesserung der elektrischen Eigenschaften des Halbleiterbauelementsystems. Außerdem ist ein Band für die Massenproduktion geeigneter als zwei, lediglich über das Halbleiterbauelementsystem zusammenhängende Bänder.The carrier body according to the invention has only one band, so that all mechanical stresses from this be included. This leads to an improvement in the electrical properties of the semiconductor component system. Also, one tape is more suitable for mass production than two, just about the semiconductor component system contiguous strips.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die abgebogenen Enden des Bandes unterschiedliche Längen aufweisen.A further development of the invention is that the bent ends of the tape are different Have lengths.

Dadurch wird erreicht, daß der Winkel zwischen dem kürzeren Teil des Bandes und dem in der Ausgangsstellung befindlichen systemtragenden mittleren Teil durch einen kleinen elastischen Anteil der Verformung größer als 90° gehalten wird, so daß beim Einführen des Trägerkörpers in das Miniaturglasgehäuse automatisch eine Zentrierung erfolgt.This ensures that the angle between the shorter part of the belt and that in the starting position The system-bearing middle part is larger due to a small elastic portion of the deformation is held than 90 °, so that automatically when the carrier body is inserted into the miniature glass housing a centering takes place.

Es ist vorteilhaft, daß das längere Ende des Bandes als Zuführung zu den äußeren Elektroden des Halbleiterbauelementsystems dient.It is advantageous that the longer end of the tape is used as a feed to the outer electrodes of the semiconductor component system serves.

Weiterhin ist vorteilhaft, daß das etwa 100 μιη dicke Band aus einer Legierung von Eisen-Nickel-Kobalt im Verhältnis 50:30:20 besteht und vorzugsweise mit einer galvanisch aufgebrachten und etwa 7 bis 10 μιη dicken Goldschicht versehen ist.It is also advantageous that it is about 100 μm thick Band made of an alloy of iron-nickel-cobalt in the ratio 50:30:20 and preferably with a galvanically applied and about 7 to 10 μm thick gold layer is provided.

Allerdings ist bereits ein zugleich die Elektrode für ein lichtempfindliches Halbleiterbauelementsystem bildender Trägerkörper aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung mit 29% Nickel und 17% Kobalt bekannt (DT-PS 10 47 949).However, one is already forming the electrode for a light-sensitive semiconductor component system Carrier body made of an iron-nickel-cobalt alloy with 29% nickel and 17% cobalt known (DT-PS 10 47 949).

Das Aufbringen des Halbleiterbauelementsystems auf das Band erfolgt zweckmäßigerweise durch Auflegieren bei ca. 400°C. Die Verbindung des Halbleiterbauelementsystems mit den äußeren Elektroden erfolgt durch Punktschweißen bzw. durch Thermokompression.The semiconductor component system is expediently applied to the tape by alloying at approx. 400 ° C. The connection of the semiconductor component system to the external electrodes is carried out by Spot welding or thermocompression.

Die Erfindung ermöglicht es, die Herstellung von lichtempfindlichen Halbleiterbauelementen, insbesondere aber die Herstellung von nach der Planartechnik gefertigten Siliciumtransistoren und -dioden rationell und ohne großen Aufwand zu gestalten. Dabei ist die Ausbeute an qualitativ guten Bauelementen erheblich größer als dies bei den bisher üblichen Verfahren möglich war, da durch das Anliegen der beiden verformten Teile des Bandes an der Gehäusewand das lichtempfindliche System in beliebigem Abstand zur Innenfläche der Frontlinse des Gehäuses gebrachtThe invention enables the production of photosensitive semiconductor components, in particular but the production of silicon transistors and diodes manufactured according to the planar technique is efficient and to design with little effort. The yield of good quality components is considerable larger than was possible with the previously usual procedures, because of the concerns of both of them deformed parts of the tape on the housing wall to the photosensitive system at any distance Brought inner surface of the front lens of the housing

werden kann. Auf diese Weise ist die Möglichkeit gegeben, kurz vor dem Verschließen des Gehäuses die Lichtempfindlichkeit in gewissen Grenzen gezielt einzustellen.can be. In this way, the possibility is given shortly before the housing is closed Adjust light sensitivity within certain limits.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Trägerkörpers ist darin zu sehen, daß das gesamte System wenig schwingungs- und erschütterungsempfindlich ist.Another advantage of the support body according to the invention is to be seen in the fact that the entire system is not very sensitive to vibrations and shocks.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein Miniaturglasgehäuse mit dem erfindungsgemäßen Trägerkörper im Schnitt dargestellt ist.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which a miniature glass housing with the support body according to the invention is shown in section.

Ein aus drei Teilen 11, 21,31 bestehendes, ca. 100 μιη dickes und 0,7 mm breites Band 1 besteht aus einem schwachfedernden Kontaktierungsmaterial, beispielsweise einer Legierung aus Eisen-Nickel-Kobalt im Verhältnis 50 :30 :20, und ist mit einer ca. 7 bis 10 μιη dicken Goldschicht versehen. Auf dem mittleren Teil 21 des Bandes 1 wird vor der Verformung ein nach den bekannten Verfahrensschritten der Planartechnik gefertigtes Fototransistorsystem 2 auflegiert, das mit einem 20 μίτι dicken Golddraht 3, der neben dem Teil 21 nach unten vorbeigeführt wird und als Emitteranschluß dient, mit einer der beiden äußeren Elektroden 4 und 5 (nämlich der Elektrode 4), die beide in einer Bleiglasperle 6 eingeschmolzen sind und aus vergoldeten Metalldrähten bestehen, durch das Thermokompressionsverfahren verbunden wird. Der Teil 11 des Bandes 1 dient als Kollektoranschluß und wird durch Punktschweißen mit der äußeren Elektrode 5 verbunden. Über das so montierte Fototransistorsystem 2 wird dann ein an seinem oberen Ende mit einer Frontlinse 7 versehenes Miniaturglasgehäuse 8 gestülpt, wobei die beiden Teile 11 und 31 des Metallbandes 1 an der Gehäusewandung anliegen und so eine automatische Zentrierung gewährleisten. Der Teil 31 des Bandes 1 bildet dabei durch einen kleinen elastischen Anteil der Verformung mit dem systemtragenden mittleren Teil 21 einen Winkel von mehr als 90°. Vor dem Verschließen des Miniaturglasgehäuses 8 durch Abschmelzen mittels der Bleiglasperle 6 kann das Fototransistorsystem 2 gezielt auf einen bestimmten Lichtempfindlichkeitsbereich durch Variation seines Abstandes zur Innenfläche der Frontlinse 7 eingestellt werden; wegen der Reibung bleibt die Einstellung erhalten.An approximately 100 μm thick and 0.7 mm wide strip 1, consisting of three parts 11, 21, 31, consists of a weakly resilient contacting material, for example an alloy of iron-nickel-cobalt in a ratio of 50:30:20, and is with a 7 to 10 μm thick gold layer. On the middle part 21 of the band 1, before the deformation, a phototransistor system 2 manufactured according to the known process steps of planar technology is alloyed, which with a 20 μίτι thick gold wire 3, which is passed next to the part 21 and serves as an emitter connection, with one of the two outer electrodes 4 and 5 (namely the electrode 4), which are both fused in a lead glass bead 6 and consist of gold-plated metal wires, is connected by the thermocompression process. The part 11 of the strip 1 serves as a collector connection and is connected to the outer electrode 5 by spot welding. A miniature glass housing 8 provided with a front lens 7 at its upper end is then placed over the phototransistor system 2 mounted in this way, the two parts 11 and 31 of the metal strip 1 resting against the housing wall and thus ensuring automatic centering. The part 31 of the band 1 forms an angle of more than 90 ° with the system-bearing middle part 21 due to a small elastic portion of the deformation. Before the miniature glass housing 8 is closed by melting it by means of the lead glass bead 6, the phototransistor system 2 can be set to a specific light sensitivity range by varying its distance from the inner surface of the front lens 7 ; the setting is retained because of the friction.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Palent claims:

1. Carrier body for a light-sensitive semiconductor component system in a miniature glass housing made from a strip of contacting material of corresponding dimensions adapted to the housing diameter, which is attached to his one end is bent so that one end is still in the starting position middle part, which carries the semiconductor component system, forms an angle of at least 90 °, wherein above the semiconductor component system connected to external electrodes, the one with a front lens provided glass housing is arranged so that one end of the tape on the housing wall applied, characterized in that the other end (31) of the tape (1) to middle part (21) is bent towards, forms an obtuse angle with this and also at the Housing wall (8) rests.

2. Support body according to claim 1, characterized in that the bent ends (11,31) of the band (1) have different lengths.

3. Support body according to claim 2, characterized in that the longer end (11) of the Tape (1) serves as a feed to the outer electrodes of the semiconductor component system (2).

4. Support body according to one of claims 1 to 3, characterized in that the thickness is about 100 μm Band (1) consists of an alloy of iron-nickel-cobalt in a ratio of 50: 30: 20.

5. Support body according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tape (1) with a galvanically applied and about 7 to 10 μΐη thick gold layer is provided.